April 18th, 2017
우리는 하나의 조직 샘플에 포함 된 긴 수지상 나무와 뉴런을 시각화하기 위해, 두께 뇌 부분에 골지 - 콕스 염색 방법을 사용하기위한 프로토콜을 제시한다. 이 프로토콜의 두 가지 변종은 크레 실 바이올렛으로 대조, 장기 저장을위한 처리되지 않은 뇌의 동결을 포함 그되게됩니다.
이 절차의 전반적인 목표는 설치류 뇌 내 뉴런의 형태에 대한 효과적인 치료를 결정하는 것입니다. 이 방법은 설치류 뇌의 다양한 영역 내에 있는 뉴런의 정상적이고 실험적으로 조작된 형태와 같은 신경 과학 분야의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 기술은 단일 조직학적 샘플 내에 완전히 포함된 라벨링된 뉴런을 식별하고 시각화할 확률을 높이는 주요 이점이 있습니다.
17ml의 Golgi-Cox 용액이 들어 있는 20ml 유리 섬광 바이알에 신선한 마우스 뇌를 넣어 Golgi-Cox 염색을 시작합니다. 빛을 피하고 실온에서 25일 동안 배양하십시오. 잠복기가 경과하면 Cryo는 40ml의 자당 동결 보호제에 뇌를 넣어 뇌를 보호하고 섭씨 4도의 어둠 속에서 24시간 동안 배양합니다.
자당에서 배양 한 후, 뇌는 장기 보관을 위해 동결되거나 비디오의 다음 섹션과 같이 절단을 위해 즉시 차단 될 수 있습니다. 얼면 드라이 아이스에서 사전 냉각된 200ml의 이소펜탄에 뇌 전체를 담그십시오. 그런 다음 얼어붙은 뇌를 50밀리리터 원뿔형 튜브에 넣고 영하 80도의 어둠 속에 보관합니다.
먼저 자당에서 뇌를 제거하십시오. 그리고 면도날을 사용하여 소뇌를 잘라내어 뇌의 나머지 꼬리 끝에 평평한 가장자리를 남겨 절단을 막습니다. 뇌는 관심 뉴런이 결과 섹션 내에 완전히 포함되도록 정확한 각도로 차단되어야 합니다.
예를 들어, 우리는 대뇌 피질 피라미드 뉴런에 대해 꼬리 축에 완벽하게 수직인 관상 평면을 사용합니다. 다음으로 한천이 녹을 때까지 가열합니다. 그리고 녹는 점보다 약간 높을 때까지 식히십시오.
그런 다음 꼬리 끝이 아래를 향하도록 하여 작은 일회용 무게 접시에 뇌를 넣습니다. 뇌를 덮기 위해 녹인 한천을 추가합니다. 한천이 응고되면 뇌를 둘러싼 약 2-4밀리리터를 남기고 초과분을 잘라냅니다.
그런 다음 소량의 에틸 시아노아크릴레이트를 사용하여 꼬리 끝이 아래를 향하도록 하여 뇌를 비브라톰 단계에 붙입니다. 비브라톰의 스테이지 영역을 뇌를 덮을 수 있을 만큼 충분한 자당 동결 보호제로 채웁니다. 그런 다음 검사할 뇌 영역에 따라 400-500미크론의 슬라이스 두께로 뇌를 절단합니다.
작은 페인트 브러시를 사용하여 메쉬 바닥 삽입물이 들어 있고 자당 M 인산염 완충액으로 미리 채워진 6개의 우물 조직 배양 플레이트의 웰에 뇌 절편을 놓습니다. 단면 작업 중 빛으로부터 보호하십시오. 절편화가 끝나면 밤새 섭씨 4도의 어둠 속에서 절편을 배양합니다.
메쉬 바닥 삽입물을 사용하여 인산염 완충액에 5ml의 파라포름알데히드가 들어 있는 새로운 우물로 뇌 절편을 옮깁니다. 어둠 속에서 실온에서 15분 동안 저속으로 움직이는 로커에서 배양합니다. 5ml의 물이 들어있는 새 우물로 옮겨 섹션을 두 번 씻습니다.
빛을 피하고 적당한 속도로 실온에서 5분 동안 세탁하십시오. 다음으로, 5ml의 수산화암모늄이 들어 있는 새 우물로 섹션을 옮깁니다. 실온에서 15분 동안 어둠 속에서 천천히 흔들어주세요.
5ml의 물이 들어있는 새 우물로 옮겨 섹션을 두 번 씻습니다. 실온에서 5분 동안 어두운 곳에서 적당한 속도로 움직이는 로커로 세탁하십시오. 5 밀리리터의 희석 된 고정제 A.Incubate를 포함하는 새로운 우물로 옮기고, 실온에서 25 분 동안 어둠 속에서 저속으로 움직이는 로커에서 배양합니다.
이전과 두 번 물로 섹션을 씻으십시오. 작은 붓을 사용하여 단면을 현미경 슬라이드에 놓은 다음 핀셋과 작은 티슈를 사용하여 여분의 물과 한천을 제거합니다. 탈수 단계를 진행하기 전에 모든 한천이 제거되었는지 확인하십시오.
섹션을 빛으로부터 보호된 실온에서 자연 건조시키십시오. 적절한 건조 시간은 매우 중요하며 각 실험실에 대해 결정해야 합니다. 시간이 너무 짧으면 탈수 단계에서 슬라이드에서 섹션이 떨어질 수 있으며 시간이 너무 길면 섹션이 갈라질 수 있습니다.
말리기 후에, 첫째로 5 분 동안 청산소에 있는 활주를 두십시오. 슬라이드를 100% 에탄올에 5분 동안 놓습니다. 그런 다음 각각 2분 동안 일련의 감소하는 에탄올 농도를 이동합니다.
알코올 시리즈가 끝나면 슬라이드를 물에 5분 동안 담그십시오. 그런 다음 0.5 % 크레실 바이올렛을 물에 7 분 동안 염색합니다. 크레실 바이올렛 얼룩을 따라 슬라이드를 물에 2분 동안 담그십시오.
그런 다음 각각 2분 동안 일련의 알코올 농도 증가를 통해 섹션을 탈수합니다. 그런 다음 100% 에탄올로 5분 동안 두 번 세척합니다. 세척제에 5분 동안 넣습니다.
마지막으로 무수 장착 매체를 추가하고 섹션 위에 커버 슬립을 놓습니다. 슬라이드를 최소 5일 동안 실온에서 어둠 속에서 수평으로 건조시키십시오. 관심 뉴런이 포함된 영역의 고해상도 이미지 스택을 캡처하려면 먼저 현미경에서 30X 1.05 NA 실리콘 오일 이멀젼 대물렌즈를 선택합니다.
그런 다음 슬라이드에 실리콘 이멀젼 오일 3-4방울을 떨어뜨립니다. 대물렌즈를 슬라이드 위에 놓고 대물렌즈와 오일이 접촉하도록 합니다. 이미지의 초점을 맞추고 이미징 소프트웨어에서 노출 및 화이트 밸런스를 포함한 카메라 설정을 조정합니다.
다음으로, 섹션의 맨 위에 초점을 맞춘 다음 이미지 획득 창 내에서 set next to top of stack을 선택하여 이미지 스택의 상한과 하한을 설정합니다. 그런 다음 섹션의 맨 아래에 초점을 맞추고 스택 맨 아래에 있는 설정을 선택합니다. 이미지 획득 창에서 distance between images(이미지 간 거리) 옆에 1미크론을 입력하여 단계 거리를 1미크론으로 설정합니다.
마지막으로, 이미지 획득 창에서 이미지 스택 획득을 선택하여 이미지 스택을 캡처합니다. 이전 단계를 반복하여 전체 관심 영역을 캡처하고 모든 이미지 스택이 X축과 Y축에서 10% 이상 겹치도록 합니다. 이 대뇌 피질 이미지는 10X 대물렌즈를 사용하여 500미크론 두께의 절편에서 획득한 이미지 스택의 병합된 Z 투영입니다.
이 이미지의 조직은 주요 all fresh 프로토콜을 사용하여 처리되었습니다. 빨간색 사각형으로 표시된 영역은 30X 실리콘 오일 이멀젼 대물렌즈를 사용하여 이미지화되었으며 더 높은 해상도의 병합된 Z 프로젝션 이미지 스택을 획득했습니다. 빨간색 화살표는 고해상도 30X 이미지 스택에서 추적된 뉴런의 2차원 Z 투영을 보여줍니다.
여기서는 크레실 바이올렛 염색을 사용한 새로운 프로토콜 변형이 사용되었습니다. 이 고해상도 이미지는 크레실 바이올렛 염색 부분을 보여줍니다. 그리고 이것은 얻어진 뉴런 추적입니다.
마지막으로, 이 조직은 Golgi-Cox 함침 후 뇌가 동결되는 프로토콜 변형을 사용하여 처리되었습니다. 여기서 이전에 얼어붙은 조직을 더 높은 해상도로 볼 수 있습니다. 그리고 다시 한 번 뉴런 추적의 고품질 2차원 Z 투영이 얻어집니다.
이 기술은 한 달 이내에 완료할 수 있으며 처리 및 이미징 단계는 마지막 주 내에 완료됩니다. 또는 Golgi-Cox 함침 후 뇌를 동결하여 나중에 처리 및 이미징을 완료할 수 있습니다. 이 절차에 따라 신경과학자들은 실험적 조작이 뇌 내 뉴런 구조를 어떻게 변경할 수 있는지 결정하기 위해 캡처된 이미지를 사용하여 수상돌기 복잡성 또는 척추 밀도와 같은 상세한 형태학적 분석을 수행할 수 있습니다.
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이 프로토콜은 두꺼운 뇌 절편에서 긴 수지상 나무를 가진 뉴런을 시각화하기 위한 Golgi-Cox 염색 방법을 설명합니다. 여기에는 크레솔 바이올렛 대조 염색을 포함한 변형 및 처리되지 않은 뇌의 장기간 저장 방법이 포함됩니다.
This protocol enables high-resolution visualization of neuronal morphology in thick brain sections, supporting mechanistic de-risking in target validation by providing quantitative structural data on dendritic complexity and spine density. It enhances predictive confidence in preclinical models by allowing reliable assessment of treatment-induced morphological changes within intact tissue architecture. The method supports translational continuity from discovery through preclinical stages by generating reproducible, imaging-ready samples suitable for cross-functional collaboration.
The method integrates into the discovery continuum from early target validation through preclinical research, where morphological endpoints inform lead identification and predictive modeling.